一种芯片的封装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种芯片的封装结构，包括芯片以及在基材上电铸成型的金属管脚模块，芯片通过引线与金属管脚模块之间形成电连接，其特征在于，芯片背面覆盖有用于在封装时将芯片贴在基材上的可固化、高可靠性粘接材料或高分子材料层，金属管脚模块、芯片、引线及可固化、高可靠性粘接材料或高分子材料层位于包封层内，包封层仅覆盖至芯片正面的边缘，芯片正面的感应区露于外。本实用新型专利技术可使封装体厚度小于或等于200微米，同时满足高可靠性要求。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片的封装结构
本技术涉及一种芯片(尤其是光学芯片)的封装结构，属于半导体

技术介绍
随着消费类电子产品的发展，终端的需求对产品的空间尺寸要求越来越小、越来越薄，集成度越来越高。例如：扁平无引脚封装(QualFlatNonLeadPackage,QFN)，QFN结构通常包含芯片焊盘与引线管脚行程的导线框架、塑封树脂包封层、金属引线及芯片。由于引线框架的结构及封装工艺的限制，其封装包封层厚度最小为450微米左右。在传统指纹芯片封装工艺中，为了使芯片表面感应区域外露，在注塑封装工序中需要异形注塑模具，其缺陷在于模具成本高昂，不同的芯片设计需要不同的异形注塑模具。由此带来了极大的封装成本和极低的操作灵活性。现有封装方法将芯片贴合在基板上，直接通过引线键合将芯片焊盘与基板关键连接实现电气连接。虽然可以实现封装厚度在250微米左右，但是芯片裸露于环境中，可靠性不能满足要求，同时封装过程中可操作性极低。采用现有铜框架封装芯片，能够满足军标标准第三等级，但是其封装厚度在450微米左右，实现不了超薄封装。同时在封装时，为了使芯片正面裸露于包封层，需采用异形塑封模具封装。异形模具成本高昂，灵活度极低，故不适合在消费类电子芯片封装领域。
技术实现思路
本技术的目的是：降低半导体封装结构的厚度和封装工艺的难度。为了达到上述目的，本技术的技术方案是提供了一种芯片的封装结构，包括芯片以及在基材上电铸成型的金属管脚模块，芯片通过引线与金属管脚模块之间形成电连接，其特征在于，芯片背面覆盖有用于在封装时将芯片贴在基材上的可固化、高可靠性粘接材料或高分子材料层，金属管脚模块、芯片、引线及可固化、高可靠性粘接材料或高分子材料层位于包封层内，包封层仅覆盖至芯片正面的边缘，芯片正面的感应区露于外。优选地，所述金属管脚边缘具有蘑菇头结构。优选地，所述基材上的金属管脚、焊盘的厚度为40—65微米。优选地，所述芯片正面感应区表面高度低于包封层上表面，形成凹槽“天井结构”。本技术的另一个技术方案是提供了一种芯片的封装结构，包括芯片以及在基材上电铸成型的金属管脚模块、金属焊盘，芯片通过引线与金属管脚模块之间形成电连接，其特征在于，芯片背面覆盖有可固化、高可靠性粘接材料或高分子材料层，芯片通过可固化、高可靠性粘接材料或高分子材料层与金属焊盘连接固定，金属焊盘、金属管脚模块、芯片、引线及可固化、高可靠性粘接材料或高分子材料层位于包封层内，包封层仅覆盖至芯片正面的边缘，芯片正面的感应区露于外。优选地，所述金属管脚边缘具有蘑菇头结构。优选地，所述基材上的金属管脚、焊盘的最佳厚度为40—65微米。优选地，所述芯片正面感应区表面高度低于包封层上表面，形成凹槽“天井结构”。本技术的另一个技术方案是提供了一种芯片的封装结构，包括芯片以及在基材上电铸成型的金属管脚模块，芯片通过引线与高管脚的金属管脚模块之间形成电连接，其特征在于，芯片背面覆盖有用于在封装时将芯片贴在基材上的可固化、高可靠性粘接材料或高分子材料层，金属管脚模块、芯片及可固化、高可靠性粘接材料或高分子材料层位于包封层内，包封层仅覆盖至芯片正面的边缘，芯片正面的感应区露于外，引线外包裹有胶层。本技术可使封装体厚度小于或等于200微米，同时满足高可靠性要求。本技术通过注塑成形可将芯片、引线、金属管脚、金属焊盘及芯片正面感应区的光刻胶或其他高分子材料和芯片背面的高分子粘接材料包封，形成包封层。完成塑封包封层后，通过机械研磨的方式打磨包封层上表面至所要求的厚度，同时芯片表面的光刻胶或其他高分子材料外露。去除芯片正面感应区上的光刻胶或其他高分子材料后，芯片正面的高度低于包封层表面，形成凹槽结构。附图说明图1为本技术专利提供的一种封装结构封装后结构，为通过化学药水或物理外力去除芯片正面光刻胶或其他高分子材料后的结构。图2至图7为本技术专利提供的一种封装结构封装流程示意图，其中：图2为本技术专利一种封装结构中应用的高精度电铸框架包含基板和金属管脚及线路的结构示意图；图3为本技术专利一种封装结构中正面具有光刻胶或其他高分子材料保护正面感应区的芯片通过高分子粘接材料与基板粘接的结构示意图；图4为本技术专利一种封装结构中通过引线键合方式将芯片正面焊盘与基板上金属管脚连接的结构示意图；图5为本技术专利一种封装结构中通过注塑树脂将芯片、管脚及引线包封的包封层结构示意图；图6为本技术专利一种封装结构中通过人工或机械使基板与芯片背面高分子粘接材料、金属管脚物理分离的结构示意图；图7为本技术专利一种封装结构中通过研磨工艺的机械研磨降低或减薄包封层厚度直至达到要求的厚度的结构示意图；图8为图1所示技术专利一种封装结构的实施方式的工序流程注释。图9为本技术专利提供的另一种封装结构封装后结构示意图，为通过化学药水或物理外力去除芯片正面光刻胶或其他高分子材料后的结构。图10至图15为本技术专利提供的另一种封装结构封装流程示意图，其中：图10为本技术专利另一种封装结构中应用的高精度电铸框架包含基板、金属管脚、金属焊盘及线路的结构示意图；图11为本技术专利另一种封装结构正面具有光刻胶或其他高分子材料保护正面感应区的芯片通过高分子粘接材料与金属焊盘粘接的结构示意图；图12为本技术专利另一种封装结构中通过引线键合方式将芯片正面焊盘与基板上金属管脚连接的结构示意图；图13为本技术专利另一种封装结构中通过注塑树脂将芯片、金属管脚、金属焊盘及引线包封的包封层结构示意图；图14为本技术专利另一种封装结构中通过人工或机械使基板与芯片背面高分子粘接材料、金属管脚物理分离的结构示意图；图15为本技术专利另一种封装结构中通过研磨工艺的机械研磨降低或减薄包封层厚度直至达到要求的厚度的结构示意图。图16为图9所示的技术专利另一种封装结构的实施方式的工序流程注释；图17a和图17b为本技术专利第三种结构形式的芯片封装结构所采用的基板的结构示意图；图18为技术专利第三种结构形式的芯片封装结构的芯片表面预置光刻胶或其他高分子材料，芯片背面通过高分子材料粘接材料与基板预设位置粘接的示意图；图19为技术专利第三种结构形式的芯片封装结构的通过注塑工艺注塑树脂将芯片、芯片正面预置的光刻胶或其他高分子材料、芯片与基板之间的高分子粘接材料及金属管脚包封形成包封层的结构示意图；图20为技术专利第三种结构形式的芯片封装结构的通过人工或者设备物理地将基板与包封层、包封层中的金属管脚、芯片背面的高分子粘接材料分离后的结构示意图；图21为技术专利第三种结构形式的通过机械研磨的方式打磨包封层上表面至所要求的厚度，同时芯片表面的光刻胶或其他高分子材料外露，基板表面电铸的金属管脚外露的结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片的封装结构，包括芯片以及在基材上电铸成型的金属管脚模块，芯片通过引线与金属管脚模块之间形成电连接，其特征在于，芯片背面覆盖有用于在封装时将芯片贴在基材上的可固化、高可靠性粘接材料或高分子材料层，金属管脚模块、芯片、引线及可固化、高可靠性粘接材料或高分子材料层位于包封层内，包封层仅覆盖至芯片正面的边缘，芯片正面的感应区露于外。/n

【技术特征摘要】
20200709 CN 20202133505021.一种芯片的封装结构，包括芯片以及在基材上电铸成型的金属管脚模块，芯片通过引线与金属管脚模块之间形成电连接，其特征在于，芯片背面覆盖有用于在封装时将芯片贴在基材上的可固化、高可靠性粘接材料或高分子材料层，金属管脚模块、芯片、引线及可固化、高可靠性粘接材料或高分子材料层位于包封层内，包封层仅覆盖至芯片正面的边缘，芯片正面的感应区露于外。


2.如权利要求1所述的一种芯片的封装结构，其特征在于，所述金属管脚边缘具有蘑菇头结构。


3.如权利要求1所述的一种芯片的封装结构，其特征在于，所述基材上的金属管脚、焊盘的厚度为40—65微米。


4.如权利要求1所述的一种芯片的封装结构，其特征在于，所述芯片正面感应区表面高度低于包封层上表面，形成凹槽“天井结构”。


5.一种芯片的封装结构，包括芯片以及在基材上电铸成型的金属管脚模块、金属焊盘，芯片通过引线与金属管脚模块之间形成电连接，其特征在于，芯片背面覆盖有可固化、高...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾俊晔，付贵平，胡健，
申请(专利权)人：上海芯琰实业有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31